公用工程设计l — Public UtilitiesDesignI
20MW 光 伏 发 电 系 统 与 电 气 一 次 设 计
2OMW Photovoltaic Power Generation System and Electrical Primary Design
王 睿
(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，成都 610000)
WANG Rui
(PowerChinaChengduEngineeringCorporationLimited，Chengdu 610000，China)
【摘 要】随着我国能源紧缺问题的进一步凸显，有必要对我国的电力系统进行优化，推动绿色电力的发展，其中，光伏发电是可重
点突破的领域之一。基于此，论文对光伏发电系统与电气一次系统进行了简单介绍，继而从光伏发电系统的特点出发，分别进行光
伏发电系统和电气一次系统的设计。
【Abstract]WiththefurtherhighlightofChina'senergyshortage，itisnecessarytooptimizethe currentpowersystemofChina，topromotethe
development of green power，the photovoltaic power generation is one of the key breakthrough in this field．Based on this，paper briefly
introduces the photovoltaic power generation system and electrical system，then from the characteristics ofthe photovoltaic power generation
system，thephotovoltaicpowergenerationsystemandtheelectricalprimarysystemaredesignedrespectivelyinthispaper．
【关键词】光伏发电；201VlW：电气一次设计
【Keywords]photovoltaicpowergeneration；20MW；electricalprimarydesign
leo图分类号]TM615 【文献标志码】B 【文章编号】1007．9467(2018)03—0057．02
[DOI]10．13616~．cnki．gcjsysj．2018．03．125
1 引 言
大力发展核电、风力发电以及光伏发电是 目前我国能源
问题的有效解决途径之一，太阳能发电领域近些年取得了十
分丰硕的技术研究成果。本文以某市光伏电站为例，基于该发
电站的实际情况设计了一套 20MW 的光伏发电系统以及相应
的接入电力系统方案，希望能为我国光伏发电企业在该方面
提供一定的参考 ，提升我国光伏发电的整体水平。
2 光 伏 发 电 系 统 与 电 气 一 次 系 统 简 介
光伏发电系统是指直接利用太阳能电池将太阳能转换成
电能的发电系统。在其组成上主要包括蓄电池、太阳能电池逆
变器和控制器 ，具有不污染环境、使用寿命长 、可独立发电并
【作者简介】王睿(1983 )，男，安徽郎溪人，工程师，从事电气工程
设计研究。
且能并网发电的特点，在未来能源紧缺的情况下，具有十分广
阔的应用空间『l1。
电气一次系统是指由一次设备相互连接 ，构成发电、输
电、配电或进行其他生产过程的电气回路，也被称作一次接线
系统或一次回路。在电气一次系统中包括的一次设备是指直
接用于生产、输送和分配电能的生产过程的高压电气设备。
3 20MW光 伏 发 电 系 统 设 计
该光伏发电站总面积为 0．28km ，20MW 光伏发电系统采
用分块发电、集中并网的方案，本文主要对光伏发电系统进行
设计。
3．1光 伏组件
20MW光伏发电系统的组件安装量大，占地面积大，因
此，在光伏组件的选择上，优先选择单位面积功率大的电池组
件，以减少对 占地面积的使用，并降低组件的安装量。综合考
7
f工程建设与设计 l Construction&OesignFor；'roject
虑光伏组件市场的占有率 、效率、价格以及技术成熟性等因
素，选择 280W 多晶硅太阳能组件，总数量为 71 720块。
3．2 光伏 组件 方 阵
在 20MW光伏发电系统中，光伏组件选择的方阵模式会
对最后接收到的太阳总辐射量造成巨大的影响，继而也会对
光伏供电系统的发电能力造成影响。目前，常用的光伏组件的
方阵形式主要包括自动跟踪式和固定安装式两种 。自动跟踪
式系统，在其倾斜面上可最大程度地接收太阳的总辐射量 ，发
电量更高，但装置复杂，电池阵列的同步性对机械传动构建和
机电控制的要求很高 ，建设成本和维护成本很高，同时，自动
跟踪时，系统的逆变器采用并联分散式装置，在集中控制方面
难度较大，在投资上会进一步提升。综合以上分析 ，本文光伏
组件选择固定安装式。
3．3逆 变 器
逆变器是将直流电转化为交流电的装置，依据目前市场
中逆变器的技术成熟度和占有率情况，本系统选择在容量上
更大的并网型光伏逆变器，数量 4O台 ，输出电压为 315V，功
率 500kW，最大效率可达 98．7％，其主电路的拓扑结构如图 1
所示[31。
功率模块
规格为 1 640mmx992mm。
4 电 气 一 次 设 计
20MW光伏发电系统中的电气一次系统是承担电能的输
送以及电能分配任务的高压系统，包括接人电力系统、电气主
接线。
接入电力系统部分 ：光伏电站位于市区的郊区，考虑光伏
电站和变电站之间的距离，设计 1回 35kV的架空线路将其送
到 110kV变电站，输送容量设定为 20MW，距离 1lkm，导线选
择 LGJ一185号。
电气主接线
20MW光伏发电系统与电气一次设计（论文）.pdf
